Файл: Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие.pdf

приходится выбирать выключатель, номинальный ток которого пре­ вышает расчетный почти в 10 раз. Очевидно, что установка таких мощных и дорогостоящих выключателей в распределительном уст­ ройстве насосной станции невыгодна, поэтому следует снизить значения токов короткого замыкания, использовав токоограничи­ вающие устройства (реакторы), что позволяет применить менее мощные выключатели.

Выбор кабеля. Выбираем кабель по экономической плотности тока. Определяем по каталогу при заданной продолжительности использования его максимальной нагрузки Рмаке^бООО ч экономи­ ческую плотность тока /эк= 2,0 А/мм2 (для кабелей с медными жи-

вочнику) .

Учитывая способ прокладки и стандартную температуру окру­ жающей среды, находим, что на трехжильный кабель с медными жилами при сечении жилы <7 = 240 мм2 допустим ток 350 А. Таким образом, кабель, выбранный по экономической плотности тока, не соответствует условиям нагрева.

По условиям допустимого нагрева возьмем вместо одного два кабеля с медными жилами сечением 185 мм2. На один такой кабель по условиям нагрева допустим ток 305 А. По таблице поправочных коэффициентов на число работающих кабелей, проложенных рядом, находим коэффициент, снижающий допускаемую нагрузку: А) =0,9

можно допустить нагрузку 275-2 = 550 А. Итак, выбираем два трех­ жильных кабеля с медными жилами сечением <7=185 мм2 с бумаж­ ной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке. Два выбранных параллельно работающих кабеля соответствуют условиям нагрева, так как I доп^^1макс.раб. Действительно, 275-2 = 550 А.

Проверка кабеля на термическую устойчивость при коротких замыканиях показывает, что он достаточно устойчив.

На динамическую устойчивость кабель не проверяется, поскольку он характеризуется высокой механической прочностью и при корот­ ком замыкании, как показывает опыт эксплуатации, механически не повреждается.

§ 36. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ РЕАКТОРОВ

Рассмотренный выше пример показал, что в установках, харак­ теризующихся большими значениями токов короткого замыкания, определяющими при выборе аппаратуры и токоведущих частей мо­ гут оказаться требования их динамической и термической устойчи­ вости при коротких замыканиях. Это может привести к необходи­

154

мости использования аппаратуры и токоведущих частей, значения номинальных токов которых значительно превышают номинальные токи установки. В разобранном выше примере оказалось необхо­ димым по условиям устойчивости использовать выключатели в це­ пях кабелей, отходящих от шин подстанции, рассчитанные на токи, в десять раз превышающие номинальные. Это ведет к резкому удо­ рожанию аппаратуры и всего распределительного устройства.

Для снижения стоимости и для использования аппаратуры, бо­ лее соответствующей номинальным параметрам, а также для под­ держания напряжения на шинах подстанций и станций на уровне,

ции фазных реакторов друг от друга и от земли используют опорные фарфоровые изоляторы, закрепляемые на торцах колонн.

Реактор характеризуется весьма малыми значениями активного сопротивления и значительным индуктивным сопротивлением. Включаются они во все фазы трехфазной системы, каждый реактор последовательно в свою фазу. При возникновении короткого замы­ кания, например, в кабельной линии за реакторами, суммарное со­ противление на участке от места повреждения до источника пита­ ния увеличивается (по сравнению с нереактированным кабелем), и ток короткого замыкания снижается. Подбирая реактор с боль­ шим или меньшим реактивным сопротивлением и номинальным то­ ком, можно ограничить ток короткого замыкания и поддержать на­ пряжение на питающих шинах на требуемом уровне.

155

Основные электрические параметры реакторов: номинальный ток (/ном.р), номинальное напряжение (UH0м.р) и индуктивное со­ противление (хр, %).

бранных в вертикальную колонку. Они выпускаются на напряже­ ние 6 —10 кВ и номинальный ток 150—4000 А.

На рис. 100 показано горизонтальное расположение трехфазно­ го комплекта реакторов. Размеры Б, S, А, В выбирают в соответ­ ствии с нормами по каталогу.

§ 37. ВЫБОР РЕАКТОРОВ

Реакторы выбирают по номинальному напряжению, номиналь­ ному току и индуктивному сопротивлению (в процентах). Номиналь­ ное напряжение реактора должно соответствовать номинальному напряжению установки, в которой его предполагается использовать, т. е. ^„ом.р^^/ном.уст. Номинальный ток реактора должен соответ­

Например, если заданные значения тока или мощности коротко­ го замыкания равна /" расч и З'^асч, то результирующее сопротивле­ ние схемы замещения до точки короткого замыкания должно быть не менее

/б 5б

расч расч

а относительное базисное сопротивление реактора

**р.б == А:* рез — АГ*с,

156

где х*с— результирующее сопротивление схемы замещения до точ­ ки короткого замыкания (без реактора). Тогда необходимое сопро­ тивление реактора при его номинальном токе равно

Хр = Х*р.б • / ном.р/ Ы % .

§ 38. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Контрольно-измерительные приборы в распределительных уст­ ройствах и машинных залах насосных станций устанавливают для контроля режима работы двигателей агрегатов и другого электро­ оборудования, а также для контроля качества получаемой электро­ энергии (напряжения и частоты) и ее расхода.

С помощью электроизмерительных приборов контролируют со­ стояние изоляции электрической части насосной станции, ее распре­ делительного устройства, т. е. один из основных показателей ис­ правной работы электрооборудования. Без применения контрольно­ измерительных приборов невозможно обеспечить заданный режим работы агрегатов, надежную и экономичную работу насосной стан­ ции.

Измерительные приборы устанавливают в распределительном устройстве на лицевых панелях его ячеек, на щитах управления под­ станций, на местных щитах и панелях управления агрегатами, иног­ да в помещениях машинного зала и т. д.

Наиболее распространенные контрольно-измерительные прибо­ ры, применяемые на насосных станциях, — амперметры, вольтмет­ ры, ваттметры, вольтамперметры реактивные, счетчики активной и реактивной энергии. Необходимый минимум устанавливаемых при­ боров определяется возлагаемыми на них задачами. Широко ис­ пользуются показывающие (обычно стрелочные) приборы, а при необходимости учета показаний во времени — самозаписывающие приборы — «самописцы». При контрольно-наладочных работах иногда применяются осциллографы. Классы точности используе­ мых приборов должны соответствовать Правилам устройства элект­ роустановок (ПУЭ): для измерения переменного тока, напряжения и мощности должны применяться приборы, класс точности которых 1,5—2,5; для учета потребленной активной энергии двигателями насосных станций мощностью 1000—10 000 кВт — счетчики классом точности не ниже 1 , класс точности частотомеров также должен быть не ниже 1 .

Класс точности трансформаторов тока и напряжения для пита­ ния счетчиков, по которым производятся денежные расчеты, дол­ жен быть 0,5. Трансформаторы, служащие для подключения изме­ рительных приборов, не предназначенных для денежных расчетов, должны быть выбраны такими, чтобы при полной нагрузке их класс точности был не ниже 3.

Пределы измерения приборов тока и мощности должны быть вы­ ше номинальных:

157

для синхронных двигателей насосов и трансформаторов понизи­ тельной подстанции (исходя из условий кратковременной допусти­

мой перегрузки) — не менее чем на 25%; для короткозамкнутых асинхронных двигателей насосов с пря­

мым пуском — не менее чем на 50%- (для всех остальных случа­ ев — не менее чем на 1 0 %);

для вольтметров — не менее чем на 2 0 %; для частотомеров пределы измерений должны составлять 45—

55Гц.

Ниже приведен примерный минимум измерительных приборов,

устанавливаемых на низшей стороне понизительной подстанции, и в ее распределительном устройстве:

На автоматизированных насосных станциях, кроме перечислен­ ных, устанавливают также регистрирующие и суммирующие при­ боры. При питании основных двигателей насосов напряжением бо­ лее 1000 В применяется так называемый косвенный метод включе­ ния приборов, т. е. с использованием измерительных трансформато­ ров тока и напряжения.

§ 39. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА

Трансформаторы тока применяют в электрических установках всех напряжений. В основном варианте они имеют две обмотки — первичную, включаемую последовательно в цепь измеряемого то­ ка, и вторичную — к которой подключаются последовательные об­ мотки измерительных приборов и реле. Обе обмотки трансформато­ ра тока располагаются на замкнутом сердечнике, состоящем из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга.

158